第34卷第2期 2011年12月
上海船舶运输科学研究所学报
JOURNAL OF SHANGHAI SHIP AND SHIPPING RESEARCH INSTITUTE
文章编号：1674-5949(2011)02-0109-04
钢一泡沫结构的耐撞性能研究
张金军，蔡厚平，龚海蒸
（南通航运职业技术学院，江苏南通226010）
Vol, 34 No, 2 Dec,2011
摘要：运用MSC,Dytran有限元数值仿真软件，研究比较钢一泡沫板与普通钢板在外载荷冲击作用下的力学性能，分析它们的碰撞力和能量吸收等特性。通过改变泡沫厚度研究整体结构的耐撞性，为基于钢一泡沫结构的船体耐撞结构设计提供研究基础。
关键调：钢一泡沫结构；平板；质量等效；泡沫；能量吸收
中图分类号：U663
文献标志码：A
ResearchonCrashworthinessofSteel-FoamStructure
ZHANGJinjun，CAIHouping，GONGHaiyan
(NantongShippingCollegeNantong，JiangSuNanTong226010，China）
Abstract; By using MSC, Dytran finite element numerical simulation technology, mechanical characteristics of ordinary steel plate and steel-foam plate on impact are studied and compared, the impact forces and energy absorption characteristics are ana-lyzed. The crashworthiness of the overall structure is studied versus foam thickness, This study has set up the strating point for design of steel-foam based ship hull crashworthy structure
Key words: steel-foam structure; plate; quality equivalence; foam; energy absorptior 0引言
在进行船舶、高速列车和汽车等设计建造时，材料尺寸的改进和优化不能明显减轻结构自身的重量以及增强结构的强度，而泡沫等夹层结构材料的出现可以较好地改进结构的强度，提高其耐撞性能。这种夹层结构材料主要由泡沫及上、下两层钢板通过粘结而成。上、下钢板除了对泡沫结构起约束作用外，下层钢板还对泡沫结构起到支撑作用，同时，上、下两层钢板膜拉伸变形也吸收了很大部分能量。横回受冲夹层结构的吸能主要有2部分：泡沫结构塑性大变形应变能；面板薄膜拉伸应变能。现通过比较钢一泡沫板与普通钢材在横向冲击载荷作用下的力学行为，分析研究钢一泡沫结构的损伤变形、能量吸收、碰撞力等耐撞性能2。
1有限元模型
钢一泡沫结构有限元模型[3]
1.1
主要研究钢一泡沫结构材料的耐撞性能，因撞头不是本文研究重点，所以可将撞头视为刚体。为了减少碰撞过程中的运算量，将撞头与钢一泡沫结构模型表面中心的距离设定为1mm。同时撞头的重量取为 10 t。
钢一泡沫结构示意图见图1。图1中：t1为上层钢板的厚度；t?为下层钢板的厚度；t。为中间泡沫的厚收稿日期：2011-07-08
作署商数操金军(1983-)，男，江苏省启东市人，助教，主要从事船舶磁撞研究。